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Quantenchromodynamik

Die Quantenchromodynamik (QCD) ist heute als Theorie der starken Wechselwirkung allgemein anerkannt. Dennoch sind viele konzeptionelle Fragen, etwa nach den Eigenschaften des Quark-Gluon-Plasmas, der Faktorisierung von Observablen in nicht-störungstheoretische und störungstheoretische Anteile, der Anwendbarkeit effektiver Theorien wie etwa der nicht-relativistischen QCD und der experimentellen Relevanz von Instantonen, immer noch offen. Darüber hinaus sind viele freie Parameter der QCD, wie etwa die starke Kopplungskonstante αs, die Quarkmassen und die partonische Struktur von Mesonen, Baryonen und Kernen, bislang nur unzureichend bestimmt.

Nach der Stillegung von LEP, HERA und dem Tevatron werden in den nächsten Jahren die interessantesten Daten von FAIR und dem LHC, aber auch noch von Experimenten am Jefferson Laboratory und bei RHIC kommen. Zur Verbesserung des QCD-Verständnisses ist es erforderlich, für die dort beobachteten Streuprozesse theoretische Vorhersagen zu machen, die die experimentelle Genauigkeit erreichen oder übertreffen. Dies ist wegen der Größe der starken Kopplungskonstante nur mit Rechnungen möglich, die über die (führende Ordnung der) Störungstheorie hinausgehen. Ebenso wichtig ist es, den Experimentalphysikern diese Rechnungen in Form von flexiblen, benutzerfreundlichen Monte-Carlo-Programmen zur Verfügung zu stellen und sie bei der Interpretation von einzelnen Analysen theoretisch zu unterstützen.



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